เมื่อเวลา 11.30 น. ของวันที่ 19 ตุลาคม 2021 เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็งแบบโมโนลิธิกที่จีนพัฒนาขึ้นเอง ซึ่งมีแรงขับดันสูงสุดในโลก อัตราส่วนแรงกระตุ้นต่อมวลสูงสุด และการประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรม ได้รับการทดสอบอย่างประสบความสำเร็จในเมืองซีอาน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าจีนสามารถบรรทุกเชื้อเพลิงแข็งได้สำเร็จในระดับหนึ่ง การปรับปรุงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยียานปล่อยขนาดใหญ่และหนักในอนาคต
การพัฒนามอเตอร์จรวดเชื้อเพลิงแข็งที่ประสบความสำเร็จไม่เพียงแต่สะท้อนถึงการทำงานหนักและภูมิปัญญาของนักวิทยาศาสตร์จำนวนนับไม่ถ้วนเท่านั้น แต่ยังไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากขาดการสนับสนุนจากสารเคมีหลายชนิด เช่น ทังสเตนและโมลิบดีนัมอีกด้วย
มอเตอร์จรวดเชื้อเพลิงแข็งเป็นมอเตอร์จรวดเคมีที่ใช้เชื้อเพลิงแข็ง ประกอบด้วยเปลือก เมล็ดพืช ห้องเผาไหม้ ชุดหัวฉีด และอุปกรณ์จุดระเบิด เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ ห้องเผาไหม้จะต้องทนต่ออุณหภูมิสูงประมาณ 3,200 องศาและแรงดันสูงประมาณ 2×10^7 บาร์ เมื่อพิจารณาว่าเป็นส่วนประกอบหนึ่งของยานอวกาศ จึงจำเป็นต้องใช้โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงและทนอุณหภูมิสูงที่เบากว่า เช่น โลหะผสมที่มีฐานเป็นโมลิบดีนัมหรือโลหะผสมที่มีฐานเป็นไททาเนียม
โลหะผสมโมลิบดีนัมเป็นโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งเกิดจากการเติมธาตุอื่นๆ เช่น ไททาเนียม เซอร์โคเนียม แฮฟเนียม ทังสเตน และแร่ธาตุหายาก โดยมีโมลิบดีนัมเป็นเมทริกซ์ โลหะผสมชนิดนี้มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อแรงดันสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และแปรรูปได้ง่ายกว่าทังสเตน น้ำหนักเบากว่าจึงเหมาะสำหรับใช้ในห้องเผาไหม้มากกว่า อย่างไรก็ตาม โลหะผสมโมลิบดีนัมมักมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและคุณสมบัติอื่นๆ ที่ไม่ดีเท่าโลหะผสมทังสเตน ดังนั้น ชิ้นส่วนบางส่วนของเครื่องยนต์จรวด เช่น แผ่นบุคอและท่อจุดระเบิด จึงยังคงต้องผลิตด้วยวัสดุโลหะผสมทังสเตน
วัสดุบุผิวคอเป็นวัสดุบุผิวสำหรับคอของหัวฉีดของเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง จึงควรมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับวัสดุห้องเชื้อเพลิงและวัสดุของท่อจุดระเบิด โดยทั่วไปจะทำจากวัสดุผสมทองแดงทังสเตน วัสดุทองแดงทังสเตนเป็นวัสดุโลหะประเภทระบายความร้อนด้วยเหงื่อตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการเสียรูปของปริมาตรและการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลักการระบายความร้อนด้วยเหงื่อคือทองแดงในโลหะผสมจะถูกทำให้เป็นของเหลวและระเหยที่อุณหภูมิสูง ซึ่งจะดูดซับความร้อนได้มากและลดอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุ
ท่อจุดระเบิดเป็นชิ้นส่วนสำคัญชิ้นหนึ่งของอุปกรณ์จุดระเบิดเครื่องยนต์ โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้ที่ปากกระบอกปืนพ่นไฟ แต่ต้องเข้าไปลึกในห้องเผาไหม้ ดังนั้น วัสดุที่ใช้ประกอบจึงต้องมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการสึกกร่อนที่ดีเยี่ยม โลหะผสมที่ทำจากทังสเตนมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น จุดหลอมเหลวสูง ความแข็งแรงสูง ทนต่อแรงกระแทก และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวปริมาตรต่ำ ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการใช้ในการผลิตท่อจุดระเบิด
จะเห็นได้ว่าอุตสาหกรรมทังสเตนและโมลิบดีนัมมีส่วนสนับสนุนความสำเร็จของการทดสอบเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง! ตามรายงานของ Chinatungsten Online เครื่องยนต์สำหรับการทดสอบครั้งนี้ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยแห่งที่สี่ของ China Aerospace Science and Technology Corporation เครื่องยนต์นี้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 เมตรและแรงขับ 500 ตัน ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงมากมาย เช่น หัวฉีด ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องยนต์ได้ก้าวถึงระดับชั้นนำของโลก
ทั้งนี้ ในปีนี้ จีนได้ส่งยานอวกาศที่มีมนุษย์ไปด้วย 2 ลำ นั่นคือ เมื่อเวลา 9:22 น. ของวันที่ 17 มิถุนายน 2021 จรวดขนส่ง Long March 2F ซึ่งบรรทุกยานอวกาศที่มีมนุษย์ไปด้วย Shenzhou 12 ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศ Nie Haisheng, Liu Boming และ Liu Boming ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศสำเร็จ ส่วน Tang Hongbo ได้ส่งนักบินอวกาศ 3 คนขึ้นสู่ห้วงอวกาศ เมื่อเวลา 00:23 น. ของวันที่ 16 ตุลาคม 2021 จรวดขนส่ง Long March 2F Yao 13 ซึ่งบรรทุกยานอวกาศที่มีมนุษย์ไปด้วย Shenzhou 13 ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่ห้วงอวกาศสำเร็จ โดยส่ง Zhai Zhigang, Wang Yaping และ Ye Guangfu ขึ้นสู่ห้วงอวกาศสำเร็จ
เวลาโพสต์: 19-12-2021